JP2014040801A - Intake system of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine.
従来、吸気をエンジンの各気筒に分配供給する複数の吸気通路を有する吸気マニホールドを備える内燃機関の吸気装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an intake device for an internal combustion engine including an intake manifold having a plurality of intake passages that distribute and supply intake air to each cylinder of the engine is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、内部にサージタンクが形成され、サージタンク内の吸気をエンジンの各気筒に分配供給する複数の吸気通路を有するインテークマニホールド(吸気マニホールド)と、インテークマニホールドに設けられ、インテークマニホールドの外部からEGR(Exhaust Gas Recirculation)ガスまたはブローバイガスを内部に導く1つのガス導入管と、ガス導入管と連通するように設けられ、ガス導入管を介して導入されたEGRガスまたはブローバイガスのいずれか一方をサージタンクの中央部に導く通路としての独立小部屋とを備えた内燃機関の吸気装置が開示されている。すなわち、上記特許文献1では、1つのガス導入管およびその1つのガス導入管に連通する1つの独立小部屋により、EGRガスまたはブローバイガスをインテークマニホールドのサージタンクに導く1つのガス通路部が構成されている。
In
しかしながら、上記特許文献1の内燃機関の吸気装置では、ガス導入管および独立小部屋により構成されるガス通路部が1つしか設けられていないので、ガス通路部を介して、EGRガスまたはブローバイガスのいずれか一方のガスのみしかインテークマニホールド(吸気マニホールド)のサージタンクに導くことができず、EGRガスおよびブローバイガスの両方を並行してインテークマニホールドのサージタンクに導くことができないという不都合がある。
However, since the intake device for the internal combustion engine of
そこで、上記特許文献1に記載のような従来の内燃機関の吸気装置において、インテークマニホールド(吸気マニホールド)のサージタンクに複数の異なるガスを並行して導くことが可能なように、ガス導入管および独立小部屋からなるガス通路部をもう1つ(1組)追加することが考えられる。
Therefore, in the conventional intake apparatus for an internal combustion engine as described in
しかしながら、上記特許文献1に記載のような従来の内燃機関の吸気装置において、異なるガス毎にガス導入管および独立小部屋からなるガス通路部を個別に複数組設ける場合には、複数のガス通路部からなるガス通路部全体が大型化する。このため、ガス通路部の配置スペースが大きくなってインテークマニホールド(吸気マニホールド)の周辺部品と干渉し易くなり、その結果、内燃機関の吸気装置の搭載性が低下するという問題点がある。
However, in the conventional intake device for an internal combustion engine as described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、複数のガス通路部をコンパクト化して搭載性を向上させながら、吸気マニホールドの内部に複数の異なるガスを並行して導くことが可能な内燃機関の吸気装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a plurality of gas passages in the intake manifold while reducing the number of gas passages and improving the mounting performance. It is an object to provide an intake device for an internal combustion engine capable of guiding different gases in parallel.
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における内燃機関の吸気装置は、第1ガスおよび第2ガスを含む吸気をエンジンの各気筒に分配供給する複数の吸気通路を有する吸気マニホールドと、吸気マニホールドの外面に設けられ、第1ガス用の第1通路と第1通路とは異なる第2ガス用の第2通路とが一体化されたガス通路部材とを備える。 To achieve the above object, an intake device for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention includes an intake manifold having a plurality of intake passages that distribute and supply intake air including a first gas and a second gas to each cylinder of the engine. And a gas passage member provided on the outer surface of the intake manifold, in which a first passage for the first gas and a second passage for the second gas different from the first passage are integrated.
この発明の一の局面による内燃機関の吸気装置では、上記のように、吸気マニホールドの外面に、第1ガス用の第1通路と第1通路とは異なる第2ガス用の第2通路とが一体化されたガス通路部材を設けることによって、ガス通路部材の第1通路および第1通路とは異なる第2通路をそれぞれ介して、互いに異なる第1ガスおよび第2ガスを吸気マニホールドの内部に並行して導くことができる。また、第1ガス用の第1通路と第1通路とは異なる第2ガス用の第2通路とが一体化されたガス通路部材を設けることによって、共通の(1つの)ガス通路部材に第1通路および第2通路の両方が設けられるので、2つのガス通路(第1通路および第2通路)を有するガス通路部材をコンパクト化(小型化)することができる。これにより、2つのガス通路を有するガス通路部材の配置スペースが大きくなるのを抑制することができるので、周辺部品との干渉も生じ難い。その結果、複数のガス通路部をコンパクト化して内燃機関の吸気装置の搭載性を向上させながら、第1通路および第2通路により吸気マニホールドの内部に複数の異なるガスを並行して導くことができる。 In the intake device for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention, as described above, the first passage for the first gas and the second passage for the second gas different from the first passage are formed on the outer surface of the intake manifold. By providing the integrated gas passage member, the first gas and the second gas that are different from each other in parallel through the first passage and the second passage different from the first passage of the gas passage member are arranged in parallel in the intake manifold. Can be guided. Further, by providing a gas passage member in which the first passage for the first gas and the second passage for the second gas different from the first passage are provided, the common (one) gas passage member is provided with the first passage. Since both the first passage and the second passage are provided, the gas passage member having two gas passages (the first passage and the second passage) can be made compact (downsized). Thereby, since it can suppress that the arrangement space of the gas passage member which has two gas passages becomes large, it is hard to produce interference with peripheral components. As a result, a plurality of different gas passages can be guided in parallel to the inside of the intake manifold by the first passage and the second passage while improving the mountability of the intake device of the internal combustion engine by reducing the plurality of gas passage portions. .
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、ガス通路部材は、第1通路と第2通路とが互いに独立した状態で形成されるようにガス通路部材の内部空間を分割する仕切り部を含む。このように構成すれば、仕切り部により、ガス通路部材の内部空間を第1ガス用の第1通路と第2ガス用の第2通路とに容易に分割することができるので、容易に、共通の(1つの)ガス通路部材により、第1ガスおよび第2ガスを互いに分離した状態で吸気マニホールドの内部に並行して導くことができる。また、ガス通路部材の内部空間において第1ガスおよび第2ガスを互いに分離した状態で吸気マニホールドに導くことによって、ガス通路部材の内部空間で第1ガスと第2ガスとが混合される場合とは異なり、吸気マニホールドに入る前に第1ガスと第2ガスとが衝突することに起因して第1ガスと第2ガスとをバランスよく吸気マニホールドの内部に導くことが困難になるのを抑制することができる。 In the intake device for an internal combustion engine according to the aforementioned aspect, preferably, the gas passage member divides the internal space of the gas passage member so that the first passage and the second passage are formed independently of each other. including. If comprised in this way, since the internal space of a gas channel member can be easily divided into the 1st channel for the 1st gas, and the 2nd channel for the 2nd gas by the partition part, it can be easily shared. By the (one) gas passage member, the first gas and the second gas can be guided in parallel to the inside of the intake manifold in a state of being separated from each other. In addition, the first gas and the second gas are mixed in the internal space of the gas passage member by introducing the first gas and the second gas to the intake manifold in a state of being separated from each other in the internal space of the gas passage member. In contrast, the first gas and the second gas collide with each other before entering the intake manifold, so that it is difficult to guide the first gas and the second gas into the intake manifold in a balanced manner. can do.
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、ガス通路部材は、第2通路と連通するように設けられ、外部から第2ガスを第2通路に導入する第2ガス導入口を含む。このように構成すれば、第2ガス導入口により、ガス通路部材の外部から第2ガスを第2通路に容易に導くことができる。 In the intake device for an internal combustion engine according to the above aspect, the gas passage member preferably includes a second gas introduction port that is provided so as to communicate with the second passage and introduces the second gas from the outside into the second passage. . If comprised in this way, 2nd gas can be easily guide | induced to the 2nd channel | path from the exterior of a gas channel member by the 2nd gas introduction port.
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、吸気マニホールドは、ガス通路部材を介して吸気マニホールドの内部に導入される第1ガスおよび第2ガスを複数の吸気通路に導くように設けられ、下流側に向かって階層的に分岐するトーナメント通路を含む。このように構成すれば、トーナメント通路により、第1ガスおよび第2ガスを複数の吸気通路に均等に分散し易くなるので、各気筒へのガスの分散性を向上させることができる。これにより、複数の気筒間で空燃比がばらつくのを抑制することができ、その結果、各気筒間の空燃比のばらつきに起因して排気ガスの浄化性が低下するのを抑制することができる。なお、本願発明者が行ったシミュレーションにより、第1ガスおよび第2ガスをトーナメント通路を用いて複数の吸気通路に分散する場合には、第1ガスおよび第2ガスをサージタンクに導入して複数の吸気通路に分散する場合に比べて、第1ガスおよび第2ガスを複数の吸気通路により均等に分散することができることを確認済みである。 In the intake device for an internal combustion engine according to the above aspect, the intake manifold is preferably provided so as to guide the first gas and the second gas introduced into the intake manifold through the gas passage member to the plurality of intake passages. And includes a tournament passage that branches hierarchically toward the downstream side. If comprised in this way, since it becomes easy to disperse | distribute 1st gas and 2nd gas equally to a some intake passage by a tournament passage, the dispersibility of the gas to each cylinder can be improved. As a result, it is possible to suppress variation in the air-fuel ratio among a plurality of cylinders, and as a result, it is possible to suppress a reduction in exhaust gas purification due to variations in the air-fuel ratio among the cylinders. . Note that, when the first gas and the second gas are distributed to a plurality of intake passages using the tournament passages, a plurality of the first and second gases are introduced into the surge tank by a simulation performed by the inventor of the present application. It has been confirmed that the first gas and the second gas can be evenly dispersed by the plurality of intake passages as compared with the case where the first gas and the second gas are dispersed in the intake passages.
この場合、好ましくは、吸気マニホールドは、トーナメント通路の複数の吸気通路の各々に対応する位置に設けられ、トーナメント通路と複数の吸気通路とをそれぞれ接続する複数の吸気通路接続孔を含む。このように構成すれば、吸気通路接続孔により、トーナメント通路で略均等に分散された第1ガスおよび第2ガスを各吸気通路に導いて各気筒に供給される吸気に混入させることができる。 In this case, the intake manifold is preferably provided at a position corresponding to each of the plurality of intake passages of the tournament passage, and includes a plurality of intake passage connection holes that respectively connect the tournament passage and the plurality of intake passages. If comprised in this way, the 1st gas and 2nd gas disperse | distributed substantially uniformly in the tournament channel | path by the intake channel | path connection hole can be guide | induced to each intake channel, and can be mixed with the intake air supplied to each cylinder.
上記吸気マニホールドが複数の吸気通路接続孔を含む構成において、好ましくは、吸気通路接続孔は、トーナメント通路側から吸気通路の内周側に貫通する貫通孔であり、貫通孔の吸気通路の内周側の開口端近傍は、吸気通路の出口側に向くように形成されている。このように構成すれば、吸気通路接続孔により、第1ガスおよび第2ガスを吸気通路内を流れる吸気の下流側(吸気通路の出口側)に向かう方向に導くことができるので、吸気の流れを阻害せずに第1ガスおよび第2ガスをスムーズに吸気に混合させることができる。また、第1ガスおよび第2ガスが吸気の下流側に向かう方向に導かれることによって、吸気通路内の吸気の流れに起因して生じる負圧による吸引力が第1ガスおよび第2ガスにより働き易くなるので、第1ガスおよび第2ガスが吸気通路接続孔から吸気通路内により吸引され易くなり、その結果、第1ガスおよび第2ガスを各気筒に供給される吸気に容易に混入させることができる。 In the configuration in which the intake manifold includes a plurality of intake passage connection holes, preferably, the intake passage connection hole is a through hole penetrating from the tournament passage side to the inner peripheral side of the intake passage, and the inner periphery of the intake passage of the through hole The vicinity of the opening end on the side is formed so as to face the outlet side of the intake passage. According to this configuration, the first gas and the second gas can be guided in the direction toward the downstream side of the intake air flowing in the intake passage (the outlet side of the intake passage) by the intake passage connection hole. The first gas and the second gas can be smoothly mixed into the intake air without hindering the above. Further, when the first gas and the second gas are led in the direction toward the downstream side of the intake air, the suction force due to the negative pressure caused by the flow of the intake air in the intake passage works by the first gas and the second gas. Therefore, the first gas and the second gas are easily sucked into the intake passage from the intake passage connection hole, and as a result, the first gas and the second gas can be easily mixed into the intake air supplied to each cylinder. Can do.
上記吸気マニホールドがトーナメント通路を含む構成において、好ましくは、吸気マニホールドは、吸気マニホールドの内面から内側に突出する複数の壁部を含み、複数の壁部により、吸気マニホールドの内面にトーナメント通路が一体的に形成されている。このように構成すれば、吸気マニホールドの内面を利用してトーナメント通路を形成することができるので、吸気マニホールドとは別部材でトーナメント通路を形成する場合とは異なり、部品点数を増加させることなく、吸気マニホールドの内部にトーナメント通路を容易に形成することができる。 In the configuration in which the intake manifold includes a tournament passage, the intake manifold preferably includes a plurality of wall portions protruding inward from the inner surface of the intake manifold, and the tournament passage is integrated with the inner surface of the intake manifold by the plurality of wall portions. Is formed. If configured in this way, the tournament passage can be formed by utilizing the inner surface of the intake manifold, so unlike the case where the tournament passage is formed by a separate member from the intake manifold, without increasing the number of parts, A tournament passage can be easily formed in the intake manifold.
上記吸気マニホールドがトーナメント通路を含む構成において、好ましくは、吸気マニホールドは、ガス通路部材を通過した第1ガスおよび第2ガスをトーナメント通路に導くための接続通路を一体的に含む。このように構成すれば、吸気マニホールドに一体的に設けられた接続通路により、部品点数を増加させることなく、容易に、第1ガスおよび第2ガスをガス通路部材から吸気マニホールドのトーナメント通路に導くことができる。 In the configuration in which the intake manifold includes a tournament passage, preferably, the intake manifold integrally includes a connection passage for guiding the first gas and the second gas that have passed through the gas passage member to the tournament passage. According to this structure, the first gas and the second gas are easily guided from the gas passage member to the tournament passage of the intake manifold without increasing the number of parts by the connection passage integrally provided in the intake manifold. be able to.
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、吸気マニホールドは、ガス通路部材の第1通路に第1ガスを導くための第1ガス導入通路を一体的に含む。このように構成すれば、吸気マニホールドに一体的に設けられた第1ガス導入通路により、部品点数を増加させることなく、容易に、ガス通路部材の第1通路に第1ガスを導くことができる。 In the intake device for an internal combustion engine according to the aforementioned aspect, preferably, the intake manifold integrally includes a first gas introduction passage for guiding the first gas to the first passage of the gas passage member. If comprised in this way, 1st gas can be easily guide | induced to the 1st channel | path of a gas channel member by the 1st gas introduction channel | path integrally provided in the intake manifold, without increasing a number of parts. .
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、吸気マニホールドおよびガス通路部材は、樹脂により形成されているとともに、互いに一体的に接合されている。このように構成すれば、振動溶着工法やDSI(Die Slide Injection)工法などを用いて、容易に、吸気マニホールドの外面にガス通路部材を一体的に接合することができる。また、吸気マニホールドおよびガス通路部材の両方を樹脂により形成することにより、内燃機関の吸気装置の軽量化を図ることができる。 In the intake device for an internal combustion engine according to the above aspect, the intake manifold and the gas passage member are preferably formed of resin and integrally joined to each other. If comprised in this way, a gas channel member can be easily joined to the outer surface of an intake manifold easily using a vibration welding construction method, a DSI (Die Slide Injection) construction method, etc. Further, by forming both the intake manifold and the gas passage member with resin, it is possible to reduce the weight of the intake device of the internal combustion engine.
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、第1ガスおよび第2ガスは、ブローバイガス、燃料タンク内で発生する蒸発燃料ガス、および、再循環される排気ガスの3つのガスのうちから選択された互いに異なる2つのガスである。このように構成すれば、複数のガス通路部をコンパクト化して搭載性を向上させながら、ブローバイガス、蒸発燃料ガスおよび排気ガスの3つのガスのうちから選択された互いに異なる2つのガスを吸気マニホールドの内部に並行して導くことができる。 In the intake device for an internal combustion engine according to the above aspect, preferably, the first gas and the second gas are blow-by gas, evaporated fuel gas generated in the fuel tank, and recirculated exhaust gas. Two different gases selected from among them. With this configuration, two different gas selected from the three gases of blow-by gas, evaporated fuel gas, and exhaust gas are supplied to the intake manifold while improving the mountability by reducing the plurality of gas passage portions. Can be guided in parallel.
本発明によれば、上記のように、複数のガス通路部をコンパクト化して搭載性を向上させながら、吸気マニホールドの内部に複数の異なるガスを並行して導くことができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to guide a plurality of different gases in parallel to the inside of the intake manifold while improving the mountability by reducing the plurality of gas passage portions.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1〜図9を参照して、本発明の第1実施形態による内燃機関の吸気装置100の構成について説明する。
(First embodiment)
With reference to FIGS. 1-9, the structure of the
本発明の第1実施形態による内燃機関の吸気装置100は、図1に示すように、自動車用の4気筒のエンジン10の吸気装置である。また、吸気装置100は、エアクリーナ20およびスロットルバルブ30を介して到達する吸気が流入されるように構成されている。また、吸気装置100は、エンジン10のシリンダヘッド10aの上流側に設けられており、吸気をエンジン10の各気筒に導くように構成されている。エンジン10のシリンダヘッド10aの上部には、ヘッドカバー10bが設けられるとともに、シリンダヘッド10aの下部には、クランクケース10cが設けられている。また、シリンダヘッド10aの下流側には、排気マニホールド(エキゾーストマニホールド)40が設けられている。
An
また、第1実施形態の構成では、吸気装置100には、エンジン10の燃焼室からクランクケース10cに漏れ出したブローバイガス(PCV(Positive Crankcase Ventilation)ガス)がクランクケース10cから戻されるように構成されている。さらに、吸気装置100には、燃料タンク50内で発生した蒸発燃料ガス(燃料パージガス)がチャコールキャニスタ60を介して供給されるように構成されている。そして、吸気装置100は、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを吸気に混入させて各気筒に導くように構成されている。なお、ブローバイガス(PCVガス)は、本発明の「第1ガス」の一例であり、蒸発燃料ガス(燃料パージガス)は、本発明の「第2ガス」の一例である。以下、本発明の第1実施形態による内燃機関の吸気装置100の詳細な構成について説明する。
In the configuration of the first embodiment, the
吸気装置100は、図2および図3に示すように、吸気マニホールド(インテークマニホールド)1と、吸気マニホールド1の外面1aに設けられ、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを吸気マニホールド1の内部に導くガス通路部材2とを備えている。吸気マニホールド1およびガス通路部材2は、共に、熱可塑性の合成樹脂(たとえば、ガラス繊維を含むナイロン系の樹脂)からなり、互いに振動溶着により一体的に接合されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
吸気マニホールド1のシリンダヘッド10a側(X1方向側)の部分には、図3および図4に示すように、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを含む吸気を4気筒のエンジン10の各気筒に分配供給する4つの吸気通路11が設けられている。4つの吸気通路11は、それぞれ、シリンダヘッド10aに設けられる図示しない吸気ポートに接続されるように構成されている。また、4つの吸気通路11は、吸気マニホールド1の内部に形成されるサージタンク12の上部に一体的に設けられており、サージタンク12内の吸気を各気筒に分配供給するように構成されている。また、吸気マニホールド1のスロットルバルブ30側(X2方向側)の部分には、サージタンク12に連通する吸入孔13が形成されている。吸入孔13は、エアクリーナ20およびスロットルバルブ30を介して供給される吸気をサージタンク12に導くように構成されている。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, intake air including blowby gas and evaporated fuel gas is distributed and supplied to each cylinder of the four-
ここで、第1実施形態では、図2および図3に示すように、吸気マニホールド1は、シリンダヘッド10a側(X1方向側)に設けられる下流側部材3と、スロットルバルブ30側(X2方向側)に設けられる上流側部材4とにより主として構成されている。そして、吸気マニホールド1は、下流側部材3および上流側部材4が振動溶着により互いに一体的に接合されることにより形成されている。また、図3および図4に示すように、下流側部材3の4つの吸気通路11が並ぶ方向(Y方向)の両端部には、それぞれ、取付孔31が設けられている。また、下流側部材3の4つの吸気通路11の間には、3つの取付孔32が形成されている。吸気マニホールド1は、2つの取付孔31および3つの取付孔32に挿入される図示しない5つの締結部材により、シリンダヘッド10a(図1参照)に固定されている。
Here, in the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
また、上流側部材4(吸気マニホールド1)の外面1aには、図3に示すように、ガス通路部材2を接合するための接合部15が設けられている。接合部15は、ガス通路部材2の外周形状に対応する形状に形成されている。また、接合部15により囲まれた領域のY1方向の端部において、略矩形状の断面を有する接続通路16が吸気マニホールド1の上流側部材4に一体的に形成されている。接続通路16は、ガス通路部材2を通過したブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを吸気マニホールド1の内部に設けられた後述のトーナメント通路17に導くように構成されている。
Further, as shown in FIG. 3, a joining
また、図2〜図5に示すように、吸気マニホールド1は、ガス通路部材2および接続通路16を介して吸気マニホールド1の内部に導入されるブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを4つの吸気通路11に分岐して導くためのトーナメント通路17を含んでいる。トーナメント通路17は、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを下流側に向かって階層的に分岐するように構成されている。すなわち、上流側に設けられた1つの接続通路16を介して導入されたブローバイガスおよび蒸発燃料ガスは、トーナメント通路17により、下流側に向かってまず2つに分岐された後、さらに、4つに分岐されて4つの吸気通路11の各々に対応する位置に導かれる。
As shown in FIGS. 2 to 5, in the
また、吸気マニホールド1の下流側部材3は、図3および図4に示すように、トーナメント通路17の4つの吸気通路11の各々に対応する位置に設けられた4つの吸気通路接続孔171を含んでいる。4つの吸気通路接続孔171は、それぞれ、トーナメント通路17の4箇所の下流側端部に設けられている。また、4つの吸気通路接続孔171は、接続通路16から互いに略等距離に配置されている。具体的には、接続通路16は、トーナメント通路17の上流部分172に形成されており、トーナメント通路17のY方向の略中央に配置されている。また、4つの吸気通路接続孔171は、トーナメント通路17の4箇所の下流端部と、4つの吸気通路11とをそれぞれ接続するように形成されている。詳細には、吸気通路接続孔171は、図6に示すように、トーナメント通路17側から吸気通路11の内周側に貫通する貫通孔であり、吸気通路11の内周側に位置する開口端171aが吸気通路11の出口側(X1方向側)に向くように、吸気の流れ方向(X1方向)に傾斜した直線状に形成されている。また、図4および図6に示すように、吸気通路接続孔171の開口端171aは、吸気通路11の通路内に突出している。また、図3および図6に示すように、吸気通路接続孔171のトーナメント通路17側の開口端171bは、吸気通路接続孔171の延びる方向に対して垂直な傾斜面に設けられている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the
また、吸気マニホールド1の下流側部材3は、図3および図7に示すように、下流側部材3の内面3aに一体的に形成され、下流側部材3の内面3aから内側に突出する複数のリブ状の壁部33を有している。また、吸気マニホールド1の上流側部材4は、上流側部材4の内面4aに一体的に形成され、下流側部材3の壁部33に対応するように上流側部材4の内面4aから内側に突出する複数のリブ状の壁部41(図7参照)を有している。下流側部材3の壁部33と上流側部材4の壁部41とは、振動溶着により互いに接合されるように構成されている。そして、トーナメント通路17は、下流側部材3の壁部33および上流側部材4の壁部41により形成される空間(通路)によって構成されている。すなわち、吸気マニホールド1の複数のリブ状の壁部33(41)により、吸気マニホールド1の内面3a(4a)にトーナメント通路17が一体的に形成されている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 7, the
また、トーナメント通路17の接続通路16に対応する上流部分172は、図7に示すように、略矩形状の接続通路16の開口断面積A1(図4および図5参照)よりも大きい通路断面積A2(接続通路16の開口断面積A1と直交する方向の開口断面積A2)を有している。これにより、接続通路16を通過したブローバイガスおよび蒸発燃料ガスをより大きい空間で互いに混合することができるので、小さい空間で混合する場合に比べてより均一に混合することが可能である。
Further, as shown in FIG. 7, the
また、吸気マニホールド1は、図4および図5に示すように、ガス通路部材2の後述する第1通路21にブローバイガスを導くためのブローバイガス導入通路18を一体的に含んでいる。具体的には、吸気マニホールド1の下流側部材3には、図3および図8に示すように、下流側部材3の内面3aから内側に突出するリブ状の壁部34が下流側部材3の内面3aに一体的に形成されている。この壁部34は、矩形状断面の通路部18aを構成するように、矩形状の周状に突出するように形成されている。また、吸気マニホールド1の上流側部材4には、図8に示すように、下流側部材3の壁部34に対応するように、上流側部材4の内面4aから内側に突出するリブ状の壁部42が上流側部材4の内面4aに一体的に形成されている。この壁部42も、壁部34と同様に、矩形状断面の通路部18bを構成するように、矩形状の周状に突出するように形成されている。下流側部材3の壁部34と上流側部材4の壁部42とは、振動溶着により互いに接合されるように構成されている。そして、下流側部材3の壁部34の通路部18aおよび上流側部材4の壁部42の通路部18bにより、矩形状の断面を有するブローバイガス導入通路18が形成されている。また、ブローバイガス導入通路18は、吸気マニホールド1の内部をX方向に貫通するように形成されている。また、ブローバイガス導入通路18のX1方向側の端部181には、図示しないPCV(Positive Crankcase Ventilation)バルブが取り付けられる。なお、ブローバイガス導入通路18は、本発明の「第1ガス導入通路」の一例である。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the
ガス通路部材2は、図3に示すように、振動溶着により、吸気マニホールド1の上流側部材4の接合部15に一体的に接合されるとともに、接続通路16およびブローバイガス導入通路18をX2方向側から覆う位置に配置されている。また、ガス通路部材2は、図2、図3、図5および図9に示すように、ブローバイガス用の第1通路21と、第1通路21とは異なる蒸発燃料ガス用の第2通路22とが一体化されている。具体的には、ガス通路部材2は、ガス通路部材2の内部空間を分割する仕切り部23を有しており、仕切り部23により、第1通路21と第2通路22とが互いに分離されている。すなわち、第1通路21および第2通路22は、仕切り部23により、互いに独立した状態に形成されている。
As shown in FIG. 3, the
ブローバイガス用の第1通路21は、図9に示すように、全体として略S字形状に形成されており、ブローバイガスが導入されるガス導入部21a、中間部21b、および、ブローバイガスを吸気マニホールド1に排出するガス排出部21cを含んでいる。ガス導入部21aは、ブローバイガス導入通路18(図5参照)に対応する位置に配置されるように構成されている。ガス排出部21cは、接続通路16(図5参照)に対応する位置に配置されるように構成されている。中間部21bは、ガス導入部21aとガス排出部21cとの間に配置され、ガス導入部21aおよびガス排出部21cを互いに接続するように構成されている。第1通路21は、通路断面積が中間部21bにおいてガス導入部21aよりも大きく、かつ、ガス排出部21cにおいて中間部21bよりも小さくなるように形成されている。
As shown in FIG. 9, the
蒸発燃料ガス用の第2通路22は、全体としてY方向に延びるように形成されており、仕切り部23を挟んで第1通路21の上側に配置されている。また、第2通路22は、蒸発燃料ガスが導入されるガス導入部22a、および、蒸発燃料ガスを吸気マニホールド1に排出するガス排出部22bを含んでいる。ガス導入部22aは、後述の蒸発燃料ガス導入口24が設けられるように構成されている。ガス排出部22bは、接続通路16(図5参照)に対応する位置に配置されるように構成されている。第2通路22は、通路断面積がガス排出部22bにおいてガス導入部22aよりも小さくなるように形成されている。
The
仕切り部23は、図9に示すように、平板状に形成されているとともに、ガス通路部材2の内面2aから内側(X1方向側)に突出するように内面2aに一体的に形成されている。また、仕切り部23は、図5および図7に示すように、接続通路16に対応するY1方向の端部において、第1通路21のガス排出部21cと第2通路22のガス排出部22bとが略同じ大きさの通路断面積になるようにガス通路部材2の内部空間を分割している。
As shown in FIG. 9, the
ガス通路部材2は、図2〜図5に示すように、蒸発燃料ガス用の第2通路22と連通する円管状の蒸発燃料ガス導入口24を有している。なお、蒸発燃料ガス導入口24は、本発明の「第2ガス導入口」の一例である。蒸発燃料ガス導入口24は、第2通路22のガス導入部22aに接続されている。また、蒸発燃料ガス導入口24は、吸気装置100の外部から蒸発燃料ガスを第2通路22に導入するように構成されている。具体的には、蒸発燃料ガス導入口24は、チャコールキャニスタ60(図1参照)と図示しない配管により接続され、チャコールキャニスタ60を介して供給される燃料タンク50(図1参照)内で発生した蒸発燃料ガスを第2通路22のガス導入部22aに導く機能を有する。この蒸発燃料ガス導入口24は、第2通路22の延びる方向(Y方向)と同じ方向に延びるように形成されている。これにより、蒸発燃料ガス導入口24を流れるガスがそのままスムーズに第2通路22内を流れるように構成されている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
上記のような構成により、ガス通路部材2は、図5に示すように、第1通路21により、ブローバイガス導入通路18を通過したブローバイガスを接続通路16を介してトーナメント通路17の上流部分172に導入するとともに、第2通路22により、蒸発燃料ガス導入口24に到達した蒸発燃料ガスをブローバイガスとは分離した状態で接続通路16を介してトーナメント通路17の上流部分172に導入することが可能である。
As shown in FIG. 5, the
第1実施形態では、上記のように、吸気マニホールド1の外面1aに、ブローバイガス用の第1通路21と第1通路21とは異なる蒸発燃料ガス用の第2通路22とが一体化されたガス通路部材2を設けることによって、ガス通路部材2の第1通路21および第1通路21とは異なる第2通路22をそれぞれ介して、互いに異なるブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを吸気マニホールド1の内部に並行して導くことができる。また、ブローバイガス用の第1通路21と第1通路21とは異なる蒸発燃料ガス用の第2通路22とが一体化されたガス通路部材2を設けることによって、共通の(1つの)ガス通路部材2に第1通路21および第2通路22の両方が設けられるので、2つのガス通路(第1通路21および第2通路22)を有するガス通路部材2をコンパクト化(小型化)することができる。これにより、2つのガス通路を有するガス通路部材2の配置スペースが大きくなるのを抑制することができるので、周辺部品との干渉も生じ難い。その結果、複数のガス通路部(第1通路21および第2通路22)をコンパクト化して内燃機関の吸気装置100の搭載性を向上させながら、第1通路21および第2通路22により吸気マニホールド1の内部に複数の異なるガス(ブローバイガスおよび蒸発燃料ガス)を並行して導くことができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、ガス通路部材2に、第1通路21と第2通路22とが互いに独立した状態で形成されるようにガス通路部材2の内部空間を分割する仕切り部23を設ける。これにより、仕切り部23により、ガス通路部材2の内部空間をブローバイガス用の第1通路21と蒸発燃料ガス用の第2通路22とに容易に分割することができるので、容易に、共通の(1つの)ガス通路部材2により、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを互いに分離した状態で吸気マニホールド1の内部に並行して導くことができる。また、ガス通路部材2の内部空間においてブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを互いに分離した状態で吸気マニホールド1に導くことによって、ガス通路部材2の内部空間でブローバイガスと蒸発燃料ガスとが混合される場合とは異なり、吸気マニホールド1に入る前にブローバイガスと蒸発燃料ガスとが衝突することに起因してブローバイガスと蒸発燃料ガスとをバランスよく吸気マニホールド1の内部に導くことが困難になるのを抑制することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the internal space of the
また、第1実施形態では、上記のように、ガス通路部材2に、第2通路22と連通するように、外部から蒸発燃料ガスを第2通路22に導入する蒸発燃料ガス導入口24を設ける。これにより、蒸発燃料ガス導入口24により、ガス通路部材2の外部から蒸発燃料ガスを第2通路22に容易に導くことができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、ガス通路部材2を介して吸気マニホールド1の内部に導入されるブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを4つの吸気通路11に導くように、下流側に向かって階層的に分岐するトーナメント通路17を吸気マニホールド1に設ける。これにより、トーナメント通路17により、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを4つの吸気通路11のそれぞれに均等に分散し易くなるので、4つの気筒間で空燃比がばらつくのを抑制することができ、その結果、気筒間の空燃比のばらつきに起因して排気ガスの浄化性が低下するのを抑制することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the blow-by gas and the evaporated fuel gas introduced into the
また、第1実施形態では、上記のように、トーナメント通路17の4つの吸気通路11の各々に対応する位置に、トーナメント通路17と4つの吸気通路11とをそれぞれ接続する4つの吸気通路接続孔171を設ける。これにより、吸気通路接続孔171により、トーナメント通路17で略均等に分散されたブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを各吸気通路11に導いて各気筒に供給される吸気に混入させることができる。
In the first embodiment, as described above, the four intake passage connection holes for connecting the
また、第1実施形態では、上記のように、吸気通路11の内周側の開口端171aが吸気通路11の出口側(X1方向側)に向くように吸気通路接続孔171を形成する。これにより、吸気通路接続孔171により、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを吸気通路11内を流れる吸気の下流側(吸気通路11の出口側)に向かう方向に導くことができるので、吸気の流れを阻害せずにブローバイガスおよび蒸発燃料ガスをスムーズに吸気に混合させることができる。また、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスが吸気の下流側に向かう方向に導かれることによって、吸気通路11内の吸気の流れに起因して生じる負圧による吸引力がブローバイガスおよび蒸発燃料ガスにより働き易くなるので、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスが吸気通路接続孔171から吸気通路11内により吸引され易くなり、その結果、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを各気筒に供給される吸気に容易に混入させることができる。
In the first embodiment, as described above, the intake
また、第1実施形態では、上記のように、吸気マニホールド1に、吸気マニホールド1の内面3a(4a)から内側に突出する複数の壁部33(41)を設け、複数の壁部33(41)により、吸気マニホールド1の内面3a(4a)にトーナメント通路17を一体的に形成する。これにより、吸気マニホールド1の内面3a(4a)を利用してトーナメント通路17を形成することができるので、吸気マニホールド1とは別部材でトーナメント通路17を形成する場合とは異なり、部品点数を増加させることなく、吸気マニホールド1の内部にトーナメント通路17を容易に形成することができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、ガス通路部材2を通過したブローバイガスおよび蒸発燃料ガスをトーナメント通路17に導くための接続通路16を吸気マニホールド1に一体的に設ける。これにより、吸気マニホールド1に一体的に設けられた接続通路16により、部品点数を増加させることなく、容易に、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスをガス通路部材2から吸気マニホールド1のトーナメント通路17に導くことができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、ガス通路部材2の第1通路21にブローバイガスを導くためのブローバイガス導入通路18を吸気マニホールド1に一体的に設ける。これにより、吸気マニホールド1に一体的に設けられたブローバイガス導入通路18により、部品点数を増加させることなく、容易に、ガス通路部材2の第1通路21にブローバイガスを導くことができる。
In the first embodiment, as described above, the blow-by
また、第1実施形態では、上記のように、吸気マニホールド1およびガス通路部材2を、合成樹脂により形成するとともに、振動溶着により互いに一体的に接合する。これにより、容易に、吸気マニホールド1の外面1aにガス通路部材2を一体的に接合することができるとともに、吸気マニホールド1およびガス通路部材2の両方を樹脂により形成することにより、内燃機関の吸気装置100の軽量化を図ることができる。
In the first embodiment, as described above, the
(第2実施形態)
次に、図10を参照して、本発明の第2実施形態による内燃機関の吸気装置200について説明する。この第2実施形態では、ブローバイガス導入通路18を介してブローバイガスをガス通路部材2の第1通路21に導入する上記第1実施形態と異なり、ガス通路部材202に設けられたブローバイガス導入口221を介してブローバイガスをガス通路部材202の第1通路21に導入する構成について説明する。
(Second Embodiment)
Next, an internal combustion
本発明の第2実施形態による内燃機関の吸気装置200は、図10に示すように、吸気マニホールド(インテークマニホールド)201と、吸気マニホールド201の外面201aに設けられ、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを吸気マニホールド201の内部に導くガス通路部材202とを備えている。吸気マニホールド201は、上記第1実施形態とは異なり、ブローバイガス導入通路18(図3参照)を有していない。ガス通路部材202は、ブローバイガス用の第1通路21と連通する円管状のブローバイガス導入口221を有している。ブローバイガス導入口221は、吸気装置200の外部からブローバイガスを第1通路21に導入するように構成されている。具体的には、ブローバイガス導入口221は、クランクケース10c(図1参照)と図示しない配管により接続され、クランクケース10c内のブローバイガスを第1通路21に導くように構成されている。また、ブローバイガス導入口221は、X方向に延びるように形成されており、ガス通路部材202のY2方向の端部に一体的に設けられている。
As shown in FIG. 10, an
なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 In addition, the other structure of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.
第2実施形態では、上記のように、ガス通路部材202に、ブローバイガス用の第1通路21と連通する円管状のブローバイガス導入口221を設けることによって、上記第1実施形態のようなブローバイガス導入通路18(図3参照)を吸気マニホールド201の内部に設ける必要がないので、吸気マニホールド201の内部構造が複雑化するのを抑制することができる。
In the second embodiment, as described above, the
また、第2実施形態の構成でも、上記第1実施形態と同様に、吸気マニホールド201の外面201aに、ブローバイガス用の第1通路21と第1通路21とは異なる蒸発燃料ガス用の第2通路22とが一体化されたガス通路部材202を設けることによって、複数のガス通路部(第1通路21および第2通路22)をコンパクト化して内燃機関の吸気装置200の搭載性を向上させながら、吸気マニホールド201の内部に複数の異なるガス(ブローバイガスおよび蒸発燃料ガス)を並行して導くことができる。
Also in the configuration of the second embodiment, as in the first embodiment, the second passage for evaporated fuel gas, which is different from the
なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第1および第2実施形態では、本発明の内燃機関の吸気装置を、自動車用のエンジンに適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の内燃機関の吸気装置を、自動車用のエンジン以外のエンジンに適用してもよい。 For example, in the first and second embodiments, the example in which the intake device for an internal combustion engine of the present invention is applied to an automobile engine is shown, but the present invention is not limited to this. The intake device for an internal combustion engine of the present invention may be applied to an engine other than an automobile engine.
また、上記第1および第2実施形態では、本発明の第1ガスおよび第2ガスの一例として、それぞれ、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1ガスおよび第2ガスが、ブローバイガス、蒸発燃料ガスおよび再循環される排気ガス(EGR(Exhaust Gas Recirculation)ガス)の3つのガスのうちから選択された互いに異なる2つのガスであればよく、第1ガスがブローバイガスであり、第2ガスが蒸発燃料ガスである組み合わせ以外の組み合わせであってもよい。 In the first and second embodiments, the blow-by gas and the evaporated fuel gas are shown as examples of the first gas and the second gas of the present invention. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, the first gas and the second gas are two different gases selected from three gases of blow-by gas, evaporated fuel gas, and exhaust gas to be recirculated (EGR (Exhaust Gas Recirculation) gas). Any combination other than the combination in which the first gas is blow-by gas and the second gas is evaporated fuel gas may be used.
また、上記第1および第2実施形態では、吸気マニホールドに、4気筒のエンジンに対応するように4つの吸気通路を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、エンジンの気筒数に対応する個数であれば、4つ以外の複数の吸気通路を吸気マニホールドに設けてもよい。 In the first and second embodiments, an example in which four intake passages are provided in the intake manifold so as to correspond to a four-cylinder engine is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, a plurality of intake passages other than four may be provided in the intake manifold as long as the number corresponds to the number of cylinders of the engine.
また、上記第1および第2実施形態では、吸気通路の内周側に位置する開口端が吸気通路の出口側に向くように、吸気通路接続孔を吸気の流れ方向(X1方向)に傾斜した直線状に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸気通路接続孔の開口端近傍が吸気通路の出口側に向くように形成されていれば、吸気通路接続孔を、直線状ではなく、曲線状や屈曲した形状に形成してもよい。 In the first and second embodiments, the intake passage connection hole is inclined in the intake flow direction (X1 direction) so that the opening end located on the inner peripheral side of the intake passage faces the outlet side of the intake passage. Although the example which forms in linear form was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, if the vicinity of the opening end of the intake passage connection hole is formed so as to face the outlet side of the intake passage, the intake passage connection hole may be formed in a curved shape or a bent shape instead of a straight shape. Good.
また、上記第1および第2実施形態では、吸気マニホールドおよびガス通路部材を、振動溶着により互いに一体的に接合する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸気マニホールドおよびガス通路部材が互いに一体的に接合されていれば、たとえば、DSI(Die Slide Injection)工法など、振動溶着以外の工法により、吸気マニホールドおよびガス通路部材を互いに一体的に接合してもよい。また、これと同様に、吸気マニホールドの下流側部材および上流側部材を、振動溶着以外の工法により互いに一体的に接合してもよい。 In the first and second embodiments, the example in which the intake manifold and the gas passage member are integrally joined to each other by vibration welding has been described. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, if the intake manifold and the gas passage member are integrally joined to each other, for example, the intake manifold and the gas passage member are integrated with each other by a method other than vibration welding, such as DSI (Die Slide Injection) method. You may join. Similarly, the downstream side member and the upstream side member of the intake manifold may be integrally joined to each other by a method other than vibration welding.
また、上記第1および第2実施形態では、本発明のガス通路部材の一例として、ブローバイガス用の第1通路および蒸発燃料ガス用の第2通路の2つの通路が一体化されたガス通路部材を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1通路および第2通路に加えて、第3ガス用の第3通路が一体化されたガス通路部材であってもよい。すなわち、互いに異なるガス(ブローバイガス、蒸発燃料ガスおよび再循環される排気ガスなど)用の3つ以上の通路が一体化されたガス通路部材であってもよい。 In the first and second embodiments, as an example of the gas passage member of the present invention, a gas passage member in which two passages, a first passage for blow-by gas and a second passage for evaporated fuel gas, are integrated. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, in addition to the first passage and the second passage, a gas passage member in which a third passage for the third gas is integrated may be used. That is, a gas passage member in which three or more passages for different gases (such as blow-by gas, evaporated fuel gas, and recirculated exhaust gas) are integrated may be used.
1 吸気マニホールド
2 ガス通路部材
10 エンジン
11 吸気通路
16 接続通路
17 トーナメント通路
18 ブローバイガス導入通路(第1ガス導入通路)
21 第1通路
22 第2通路
23 仕切り部
24 蒸発燃料ガス導入口(第2ガス導入口)
33、41 壁部
100、200 内燃機関の吸気装置
171 吸気通路接続孔
1
21 1st channel |
33, 41
Claims (11)
前記吸気マニホールドの外面に設けられ、前記第1ガス用の第1通路と前記第1通路とは異なる前記第2ガス用の第2通路とが一体化されたガス通路部材とを備える、内燃機関の吸気装置。 An intake manifold having a plurality of intake passages for distributing and supplying intake air including the first gas and the second gas to each cylinder of the engine;
An internal combustion engine comprising: a gas passage member provided on an outer surface of the intake manifold, wherein the first passage for the first gas and the second passage for the second gas different from the first passage are integrated. Inhalation device.
前記複数の壁部により、前記吸気マニホールドの内面に前記トーナメント通路が一体的に形成されている、請求項4〜6のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気装置。 The intake manifold includes a plurality of walls protruding inward from the inner surface of the intake manifold,
The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 4 to 6, wherein the tournament passage is integrally formed on an inner surface of the intake manifold by the plurality of walls.
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